Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (0,5 kg, 1 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec une sphère pleine de masse 7,5 kg et de rayon 0,1 m fixée à son extrémité inférieure. Le centre de la sphère est à 1,1 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.
Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé
Un volant d’inertie de masse 110 kg a un rayon de giration de 0,4 m par rapport à son axe. Il tourne à 1000 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.
Un bloc de 15 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 9,5 kg et de rayon 0,15 m qui tourne sur un axe horizontal sans frottement. Le bloc est lâché sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension T dans le câble.
Une barre mince homogène de masse 17 kg et de longueur 1,3 m est articulée à une extrémité et maintenue horizontale. Elle est lâchée sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la force verticale R que l’articulation exerce sur la barre juste après le lâcher.
Une barre mince homogène de masse 3 kg et de longueur 1,1 m est suspendue au repos à un pivot sans frottement à son extrémité supérieure. Une balle de 10 g se déplaçant horizontalement à 360 m/s frappe la barre à 1,04 m sous le pivot et reste logée dedans. Trouvez la vitesse angulaire ω de la barre juste après le choc.
Un corps (sphère creuse) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 30° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Son rayon est de 0,1 m. Trouvez sa vitesse angulaire ω après avoir roulé 3,5 m le long de la pente.
Corrigé
- 1. IO = 9,272 kg·m²
- 2. Ek = 96,5 kJ
- 3. T = 35,39 N
- 4. R = 41,69 N
- 5. ω = 3,067 rad/s
- 6. ω = 45,39 rad/s
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